(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射プロファイルを生成するための光源配置（２５０；３００）のためのビーム整形器（１００）であって、
多数の隣接して配置された光学ビーム整形素子（１１０）であって、
前記ビーム整形素子（１１０）は、それぞれ、異なる光学特性に関する複数の異なる種類のうちの一つの種類に属すること、そして、前記異なる種類のビーム整形素子（１１０）が、遠視野もしくは有限の画像ターゲットにおける関連する光分布に影響し、
ここで、前記ビーム整形素子（１１０）は、まとめて照射されるときに、遠視野または有限の画像ターゲットにおける関連する光分布の重畳によって、前記ビーム整形器（１００）の前記放射プロファイルを生じさせること、および、
前記ビーム整形素子（１１０）は、それぞれ、強度変調素子（１２０）および屈折素子（１３０）を含み、前記屈折素子（１３０）は前記強度変調素子（１２０）に関連付けられ、共通の照射の光路に対して下流に配置されていること、を特徴とする、前記光学ビーム整形素子（１１０）、を含むこと、を特徴とする、前記ビーム整形器。
【請求項２】
ビーム整形素子（１１０）の前記複数の、異なる種類のうちの第１および第２の種類は、少なくとも、以下の特徴、前記ビーム整形素子（１１０）の形状又はサイズ、前記屈折素子（１３０）からの前記強度変調素子（１２０）の高さ又は間隔、前記各強度変調素子（１２０）の強度変調構造（１２５）の形状又はサイズ、前記屈折素子（１３０）の位置に対する前記強度変調素子（１２０）の前記強度変調構造（１２５）の位置、２つの隣接したビーム整形素子（１１０）間のエッジ領域（１６５）の実施態様、および、前記屈折素子（１３０）の形状又はサイズ、のうちの少なくとも１つに関して、互いに異なることを特徴とする、請求項１に記載のビーム整形器（１００）。
【請求項３】
前記多数のビーム整形素子（１１０）のうちの前記ビーム整形素子（１１０）は、互いに直接隣接していること、を特徴とする、請求項１又は請求項２に記載のビーム整形器（１００）。
【請求項４】
前記多数のビーム整形素子（１１０）のうちの前記ビーム整形素子（１１０）は、少なくとも部分的に、一次元または二次元の方法で、不規則に配置されること、を特徴とする、請求項１〜請求項３のうちの１つに記載のビーム整形器（１００）。
【請求項５】
前記ビーム整形素子（１１０）の前記強度変調素子（１２０）は、少なくとも、反射又は吸収層、反射又は吸収層システム、あるいは、反射又は吸収構造の層システムを含むこと、を特徴とする、請求項１〜請求項４のうちの１つに記載のビーム整形器（１００）。
【請求項６】
前記強度変調素子（１２０）は、反射層、反射層システム又は反射構造の層システム、および、吸収層、吸収層システム又は吸収構造の層システムを含み、前記吸収層、前記吸収層システム又は前記吸収構造の層システムは、前記屈折素子（１３０）に面し、前記反射層、前記反射層システム又は前記反射構造の層システムは、前記屈折素子（１３０）と反対向きに面すること、を特徴とする、請求項５に記載のビーム整形器（１００）。
【請求項７】
前記屈折素子（１３０）は、前記強度変調素子（１２０）に面している間隔層（３３０）を更に含むこと、を特徴とする、請求項１〜請求項６のうちの１つに記載のビーム整形器（１００）。
【請求項８】
前記ビーム整形素子（１１０）は、前記ビーム整形器（１００）の共通基板（１７０）の少なくとも一部を含むこと、を特徴とする、請求項１〜請求項７のうちの１つに記載のビーム整形器（１００）。
【請求項９】
前記多数のビーム整形素子（１１０）のビーム整形素子（１１０）は、分離構造（１６５）によって直接隣接したビーム整形素子（１１０）から分離されること、を特徴とする、請求項１〜請求項８のうちの１つに記載のビーム整形器（１００）。
【請求項１０】
前記分離構造（１６５）は、隣接するビーム整形素子（１１０）の間に反射分離層もしくは吸収分離層を含むこと、特徴とする、請求項９に記載のビーム整形器（１００）。
【請求項１１】
前記反射分離層は、隣接するビーム整形素子（１１０）を光学的に絶縁するためのウォール・ミラーリングとして設けられていること、を特徴とする、請求項１０に記載のビーム整形器（１００）。
【請求項１２】
前記ビーム整形素子（１１０）は、前記屈折素子（１３０）とは反対向きに面した面で前記強度変調素子（１２０）と接する付加的な透過層（３４０）を含むこと、を特徴とする、請求項１〜請求項１１のうちの１つに記載のビーム整形器（１００）。
【請求項１３】
前記屈折素子（１３０）は、前記屈折素子の前記ビーム整形素子（１１０）の前記強度変調素子（１２０）をすぐに通過しないビームが、前記強度変調素子（１２０）の方へ、少なくとも部分的に全反射されるように、実施されること、を特徴とする、請求項１〜請求項１２のうちの１つに記載のビーム整形器（１００）。
【請求項１４】
前記多数の光学ビーム整形素子（１１０）のうちの少なくとも一部は、異なるビーム整形素子（１１０）を通過する異なるビームが、画像領域（４００）において前記放射プロファイルの少なくとも一部を生成するために、前記ビーム整形器（１００）からの所定の間隔（３９０）における前記画像領域（４００）において交差するように実施されること、を特徴とする、請求項１〜請求項１３のうちの１つに記載のビーム整形器（１００）。
【請求項１５】
前記多数の光学ビーム整形素子（１１０）のうちの少なくとも一部は、異なるビーム整形素子（１００）を通過する異なるビームが、遠視野において前記放射プロファイルの少なくとも一部を生成するために、平行に前記ビーム整形器（１００）を出ていくように実施されること、を特徴とする、請求項１〜請求項１４のうちの１つに記載のビーム整形器（１００）。
【請求項１６】
ビーム整形素子（１１０）の前記複数の種類の少なくとも一部の前記異なる光学特性は、放射特性を特定し、ビーム整形素子の割当てに関する情報が放射特性に入力されること、を特徴とする、請求項１〜請求項１５のうちの１つに記載のビーム整形器（１００）。
【請求項１７】
前記多数のビーム整形素子（１１０）の前記屈折素子（１３０）と反対向きに面する前記強度変調素子（１２０）の面に配置された光源（２５０；３００）を更に含むこと、を特徴とする、請求項１〜請求項１６のうちの１つに記載のビーム整形器（１００）。
【請求項１８】
前記光源（２５０；３００）と前記強度変調素子（１２０）との間に空気ギャップ（３５０）または屈折率整合接触材料（３６０）を含むこと、を特徴とする、請求項１７に記載のビーム整形器（１００）。
【請求項１９】
前記光源（２５０）は、有機発光ダイオードであること、を特徴とする、請求項１６〜請求項１８のうちの１つに記載のビーム整形器（１００）。
【請求項２０】
前記光源（２５０；３００）および前記ビーム整形器（１００）は、内側に反射するハウジングの中に配置されること、を特徴とする、請求項１７〜請求項１９のうちの１つに記載のビーム整形器（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、例えば、照射および投射型ディスプレイの分野で使用されるビーム整形器に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの技術的な応用において、例えば、投射型ディスプレイの一部または投射型ディスプレイ要素であるコンパクトな照射手段は、現今、使用される。ここで、各デバイスと関連した投射野は、例えば拡散的に散乱する投射型スクリーンなどの投射野として使用されうる、または、外部の投射野、例えば部屋の（拡散的に）散乱する壁の投射野もまた、使用されうる。また、各照射は、更に技術的な応用で使用される。
【０００３】
これらの応用の多くにおいて、光ビームは、異なる実施態様において、個々の又はいくつかの光源を制御することによって生成され、コリメータによって平行にされる。特に各光源を制御することによって、情報の異なる部分は、各投射野に表示されうる。
【０００４】
多くの場合において、コリメーション光学素子、すなわち、例えば、ピラミッドアレイまたはレンズアレイに基づく面光源のビームの平行化のための光学素子は、指向性ビームプロファイルを得るために使用されている。ここで、コリメーション特性、すなわち、一つ又はいくつかの光源によって発されるビームの平行化は、最前面にある。
【０００５】
米国特許出願公開第２００７／０００２４５２号明細書は、例えば、基板及びその基板の外側に複数の微小レンズを含んでいる背景照明ディスプレイに関する使用法のためのコリメーション微小レンズ配置を説明する。微小レンズと反対の基板の面の鏡状の反射層およびレンズ配置の微小レンズとの直接的な対応を有する反射層における複数のアパーチャは、その配置に更に含まれる。更に、米国特許出願公開第２００７／０００２４５２号明細書は、レーザー光がレンズ配置の小レンズによってアパーチャの層に集中するように、アパーチャがレーザー光により配置の出力側を照射している微小レンズに関して自動整列配置された方法で生成される製造方法を説明する。それにより、ホールまたはアパーチャは、各層の中で除去される。
【０００６】
このように、米国特許出願公開第２００７／０００２４５２号明細書は、コリメーション微小レンズ配置およびその製造のための方法を説明する。ここで、ちょうど説明される製造方法はコリメーション光学素子に所望であるように、できるだけ均一である放射プロファイルを生成する。しかしながら、各コリメーション微小レンズ配置は、より複雑な放射プロファイルの生成をほとんど可能としない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００７／０００２４５２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このように、この既知の発明を根幹として、より複雑な放射特性のよりコンパクトな実現および生成を可能としている光源配置のためのビーム整形器を供給することは、本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本目的は、請求項１に記載の本発明の実施形態のビーム整形器によって解決される。
【００１０】
本発明の一実施形態による放射プロファイルを生成するための光源配置のためのビーム整形器は、多数の隣接して配置された光学ビーム整形素子を含み、そのビーム整形素子が、それぞれ、異なる光学特性に関して複数の異なる種類のうちの一つの種類に属すること、そのビーム整形素子が、同時に照射されるときに、ビーム整形器の放射プロファイルを生じさせること、および、そのビーム整形素子が、それぞれ、強度変調素子および屈折素子を含むこと、を特徴とする。
【００１１】
本発明の実施形態は、より複雑な放射プロファイルのよりコンパクトな実現が、ビーム整形器が多数の光学ビーム整形素子を含み、その各々は、個々の種類が異なる光学特性を有する複数の異なる種類のうちの一つの種類に属するという事実によって得ることができるという知識に基づく。適切に同時に照射されるときに、異なる光学特性は、相まって、得られるべき放射プロファイルを生じさせる。
【００１２】
ここで、本発明の実施形態において、異なる種類のビーム整形素子は、多数の異なる特徴に関して異なりうる。これらの一部は、例えば、ビーム整形素子の形状またはサイズ、屈折素子からの強度変調素子の高さまたは間隔、強度変調構造の形状またはサイズ、屈折素子の位置に対する強度変調素子の強度変調構造の位置、２つの隣接のビーム整形素子間のエッジ領域の実施態様、および、屈折素子の形状やサイズである。
【００１３】
ここで、個々のビーム整形素子は、基板にわたって少なくとも部分的に、一次元または二次元的な方法で、不規則に配置されうる。それに加えて、ビーム整形素子は、例えば、利用可能な組立スペースの使用をできるだけ効率的にすることを可能にするために、直接接する方法で実施されうる。
【００１４】
ここで、強度変調素子は、吸収または反射層または任意選択で構築されうる吸収または反射層システムを含むことができる。両方の層を含んでいる実施形態において、吸収層は、屈折素子に面することができ、そして、反射層は外部光の減少に関する光の「再利用」を可能にするために屈折素子の反対の向きに面することができる。
【００１５】
それに加えて、本発明の実施形態において、屈折素子は、屈折素子および強度変調素子との間の間隔のより自由な調整を可能にするために、強度変調素子に面する各間隔層を更に含むことができる。
【００１６】
それに加えて、本発明の実施形態において、放射プロファイルの品質は、外部光を低減するために、例えば、溝または分離層を含んでいる分離構造によって直接に隣接するビーム整形素子を分離することによって改善されうる。この種の分離層は、反射または吸収の方法で実施されうる。この種の分離層のための使用された分離構造および使用された材料に応じて、ビーム整形素子の中の外部光の部分的な「再利用」は、全反射、反射または吸収によって可能である。また、例えば、側壁からの外部光の侵入は、吸収分離層によって低減されうる、または、除去されうる。
【００１７】
本発明の実施形態によるビーム整形器は、例えば、ビーム整形素子が少なくともビーム整形器の共通の基板の部分を含むように、共通基板に基づいて整形されうる。
【００１８】
放射プロファイルを生成するために、本発明の実施形態によるビーム整形器は、異なるビーム整形素子に基づいた異なるビームがビーム整形器からの所定の間隔の共通の点で交差するように多数の光学ビーム整形素子のうちの少なくとも一部が実施されるように、実施されうる。ここで、ビーム整形素子の複数の種類の少なくとも一部の異なる光学特性は、各ビーム整形素子の位置に関する情報が記録されている連続関数的なコンテキストによって、対応して、説明されうる。各情報は、例えば、基準点または基準ビーム整形素子に関しうる。
【００１９】
本発明の実施形態によるビーム整形器は、加えて、屈折素子と反対の向きに面する強度変調素子の面に配置される光源を含みうる。ここで、空気ギャップまたは屈折率整合接触材料（例えば接着剤）は、ビーム整形器と光源との間に含まれうる。各光源は、１つまたはいくつかの、有機または無機の発光ダイオードを含みうる。
【００２０】
以下に、本発明の実施形態は、添付図面を参照して、更に詳細に説明されて、述べられる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明の一実施形態によるビーム整形器の図式的断面図を示す。
【図２】図２は、本発明の一実施形態による更なるビーム整形器の図式的断面図を示す。
【図３】図３は、本発明の一実施形態による更なるビーム整形器の断面図を示す。
【図４】図４は、本発明の一実施例によるビーム整形器を有するビーム装置に基づいて、任意のカップリングアウト構造を有する面光源に基づいた複雑な放射特性を生成するための概略図を示す。
【図５】図５は、本発明の一実施形態によるビーム整形器を有する更なるビーム装置に基づいた、（任意で反射ハウジングにおいて、）より複雑な放射特性を生成するための概略図を示す。
【図６ａ】図６ａは、本発明の実施形態によるビーム整形器のためのビーム整形素子の異なる実施形態を示す。
【図６ｂ】図６ｂは、本発明の実施形態によるビーム整形器のためのビーム整形素子の異なる実施形態を示す。
【図６ｃ】図６ｃは、本発明の実施形態によるビーム整形器のためのビーム整形素子の異なる実施形態を示す。
【図６ｄ】図６ｄは、本発明の実施形態によるビーム整形器のためのビーム整形素子の異なる実施形態を示す。
【図６ｅ】図６ｅは、本発明の実施形態によるビーム整形器のためのビーム整形素子の異なる実施形態を示す。
【図６ｆ】図６ｆは、本発明の実施形態によるビーム整形器のためのビーム整形素子の異なる実施形態を示す。
【図６ｇ】図６ｇは、本発明の実施形態によるビーム整形器のためのビーム整形素子の異なる実施形態を示す。
【図６ｈ】図６ｈは、本発明の実施形態によるビーム整形器のためのビーム整形素子の異なる実施形態を示す。
【図６ｉ】図６ｉは、本発明の実施形態によるビーム整形器のためのビーム整形素子の異なる実施形態を示す。
【図６ｊ】図６ｊは、本発明の実施形態によるビーム整形器のためのビーム整形素子の異なる実施形態を示す。
【図６ｋ】図６ｋは、本発明の実施形態によるビーム整形器のためのビーム整形素子の異なる実施形態を示す。
【図６ｌ】図６ｌは、本発明の実施形態によるビーム整形器のためのビーム整形素子の異なる実施形態を示す。
【図７】図７ａ及び図７ｂは、六角形のチャネル形状を有する本発明の一実施形態によるビーム整形器の簡略な部分を示す。
【図８】図８ａ〜図８ｆは、本発明の実施形態によるビーム整形素子の種々の配置選択肢を示す。
【図９ａ】図９ａは、光源とビーム整形器との間の空気ギャップを有する面光源への本発明の一実施形態によるビーム整形器の取付けを図式的に示す。
【図９ｂ】図９ｂは、光源とビーム整形器との間の屈折率整合接触材料（例えば接着剤）を有する面光源への本発明の一実施形態によるビーム整形器の取付けを図式的に示す。
【図１０ａ】図１０ａは、付加的なエッジミラーコーティングを有する図４に示された実施形態を示す。
【図１０ｂ】図１０ｂは、図式的にエッジミラーコーティングを有する図９ａに示された実施形態を示す。
【図１０ｃ】図１０ｃは、図式的にエッジミラーコーティングを有する図９ｂに示された実施形態を示す。
【図１１】図１１は、付加的な変換光学素子を有する本発明の一実施形態による光源を有するビーム整形器の実施形態を示す。
【図１２】図１２は、本発明の一実施形態による２つのビーム整形素子を図式的に示す。
【図１３】図１３は、ビーム整形素子がアパーチャのフーリエ画像（遠方画像）または画像（画面）をおおよそ生成する本発明の一実施形態によるビーム整形器を図式的に示す。
【図１４】図１４ａ及び図１４ｂは、異なるアパーチャレンズ間隔のための円形アパーチャ構造のフーリエ画像による異なる光分布を示す。
【図１５】図１５ａ及び図１５ｂは、本発明の実施形態による、レンズアパーチャのセンタリング（ａ）およびレンズアパーチャのオフセット（ｂ）に関するレンズの光軸に対するアパーチャのオフセットによる光偏向およびビーム整形を組み合わせたものを示す。
【図１６】図１６は、本発明の一実施形態による異なるビーム整形素子におけるアパーチャ開口部の位置の特定のバリエーションによる異なるビーム整形素子からの異なるビームの重ね合わせを示す。
【図１７】図１７は、異なるビーム整形素子からのビームが少なくとも１点で交差する強度変調素子の異なるアパーチャによる、より複雑なイメージングを示す。
【図１８】図１８は、遠視野または画像または照射平面の字体を生成するための本発明の一実施形態によるビーム整形器のイメージングを示す。
【図１９】図１９は、屈折自由形状素子を有するビーム整形素子の動作モードを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１〜図１９を参照として、本発明の実施形態は、放射プロファイルを生成するための光源配置のためのビーム整形器の形で以下に説明する。本発明の実施形態によるビーム整形器の実施態様と同様に基本的な動作モードが、以下の記載において更に詳細に述べられる前に、まず、ビーム整形器の種々の基本的な実施態様が図１〜図３に関して説明される。
【００２３】
図１は、放射プロファイルを生成するための図１に示されていない光源配置のためのビーム整形器１００を示す。ここで、ビーム整形器１００は、多数の隣接して配置された光学ビーム整形素子１１０を含み、そのうちの３つが、断面図において図１に示される。図１に示された３つのビーム整形素子１１０―１、１１０―２、１１０―３は、異なる光学特性を有する３つの異なる種類のものである。後述するように、同上は、個々のビーム整形素子の構造上の特徴で決定される。
【００２４】
ビーム整形素子１１０の各々は、強度変調素子１２０および屈折素子１３０（屈折させている素子とも呼ばれる）を含む。
【００２５】
そのうちの３つが参照番号１２０―１、１２０―２、１２０―３を用いて図１に示されている強度変調素子１２０は、強度変調素子１２０へのビーム入射の強度の空間的変化を引き起こす強度変調構造１２５を含んでいる素子である。これらは、例えば、各々の強度変調構造１２５が、１つ又はいくつかのアパーチャ開口部を含むアパーチャでありえる。同上は、例えば、サイズ、形状および位置に関して異なりうる。加えて、強度変調素子１２０は、あるいは又は加えて、異なる程度に空間座標に依存して、入射ビームの強度を減衰させるグレースケールフィルタを含む。
【００２６】
強度変調素子の前に到着している出力に対する強度変調素子の後に照射される出力の比率という意味における減衰係数は、０と一般的には１との間の値を基本的にとることができる。基本的に、それに加えて、干渉効果に基づいた干渉構造を使用することにより、それぞれフィルタ効果を実現するスペクトルの方法での強度変調を得る可能性はある。
【００２７】
換言すれば、強度変調素子およびそれらの強度変調構造は、例えば、理想的には完全に到来している放射を吸収する、または、完全に同上を送るアパーチャでありえる。強度変調素子はまた、特定の減衰が生じうるグレースケールフィルタ、または、干渉構造を更に含むこともできる。簡単化のために、以下では、主に、アパーチャは、強度変調素子として、および、各アパーチャ開口部は、強度変調構造として、説明される。しかし、これは、決して、制限することを意味しない。というのも、以下に説明された実施形態が、強度変調素子の各修正によって容易に修正されうるからである。
【００２８】
意図された放射のための充分な透過性を理想的には含んでいる基板を根幹として、各強度変調素子は、例えば、リソグラフィー方法、特定の蒸着技術（例えば傾斜蒸着法（ｓｈａｄｏｗ  ｖａｐｏｒｉｚａｔｉｏｎ））または他の薄層技術によって用意されうる。同上は、各グレースケールフィルタのために適用される。ここで、例えば、各強度曲線は、蒸着技術を少なくとも部分的に等方的な析出挙動（例えばスパッタリングまたは陰極スパッタリング）および傾斜蒸着法と組み合わせることによって実現されうる。
【００２９】
ビーム整形素子１１０ごとに図１に示された参照番号１３０―１、１３０―２および１３０―３を有する屈折素子１３０は、例えば、光または各放射を屈折させるレンズあるいは他の素子として実施されうる。例えば、図１に示されていない透明基板上に取り付けられた球面レンズまたは半球レンズ（一般的に平面凸レンズ）のほかに、非球面の、楕円の、円筒の又は他のレンズまたは自由形状素子もまた、対応して実施されうる。ビーム整形器が放射の各スペクトル域において透過的な共通の基材を基礎とする場合、各レンズまたは自由形状素子は、例えばポリマーを主成分として、生成されうる。
【００３０】
屈折素子または同上の一部の直接の製造がリソグラフィー方法によって基本的に可能である一方で、しばしば、二段式製造方法は使用される。第一段階、いわゆるマスタリングの中で、いわゆるマスタ構造は用意され、それに基づいて、ビーム整形器の実際の構造が複製技術によって製造される。
【００３１】
マスタリングの実施態様に応じて、マスタ構造は、後の構造のネガティブとして直接用意されうる、または、さらに最初に生成されたモデル（ポジティブ）によって生成されうる。
【００３２】
予め構築されたポリマー構造は、溶液雰囲気またはポリマーのガラス温度の範囲での温度にさらす、いわゆるリフロー方式によって、屈折素子の後の構造のポジティブは、生成されうる。同上は、それから、アルミニウムまたは他の金属を使用しているガルバーニ電気法（ｇａｌｖａｎｉｃ  ｍｅｔｈｏｄｓ）によって、マスタ構造に変換されうる。
【００３３】
リフロー法に基づく方法が、異なる底面を有する球面またはわずかに非球面のレンズを用意するのにより適しているとき、いかなる形状も、すなわち光学自由形状素子は、超高精度処理によって製造されうる。光学自由形状素子は、しばしば一般に、鏡面または回転対称という意味において、対称を有さない、または、非常に限られた対称しか有さない。そして、それ故、明らかに認識できる対称特性を有しているレンズとは異なる。
【００３４】
マスタ構造に基づいた複製の中で、ビーム整形器の実際の構造は、ＵＶ成形技術、ホットスタンピング、射出成形、直接のガラスまたはポリマーへのスタンピングまたは他の複製技術によって用意されうる。
【００３５】
ビーム整形素子１１０、また、チャネルとも呼ばれるが、これは、異なる光学特性を有する。そして、そのことが、それらが異なる種類に属するものとして分類される理由である。より詳細にこれを示すために、エッジマーク１４０およびセンターマーク１５０は、３つの強度変調素子１２０―１、１２０―２、１２０―３のために、それぞれ点線として書き入れられる。図１の明瞭さに影響を及ぼさないために、単にエッジマーク１４０の一つしか、図１において各参照番号で付されていない。
【００３６】
２つのビーム整形素子１１０―１および１１０―２の種類は、強度変調素子１２０の強度変調構造、すなわち、例えばアパーチャ開口部の位置およびサイズに関して図１に示された実施形態において異なる。例えば、ビーム整形素子１１０―１において、センターマーク１５０―１は、強度変調構造１２５―１の中央を通過する。これとは対照的に、センターマーク１５０―２は、強度変調素子１２０―２の強度変調構造１２５―２を通らない。このように、図１に示されたケースにおいて、２つのビーム整形素子１１０―１、１１０―２は、屈折素子１３０の位置に対する強度変調構造１２５の異なる位置によって異なる。しかしながら、屈折素子１３０―１、１３０―２に関しては、２つのビーム整形素子１１０―１、１１０―２は、異ならない。
【００３７】
第３のビーム整形素子１１０―３の強度変調素子１２０―３が第１のビーム整形素子１１０―１に対応する一方で、屈折素子１３０―３は、２つの第１のビーム整形素子１１０―１、１１０―２のそれとは異なる。より詳しくこれを示すために、図１は、３つの等高線１６０―１、１６０―２、１６０―３を更に示す。ここで、等高線１６０―１は、屈折素子１３０―３の丸みの始まりを示し、それは、図１に示された３つのビーム整形素子１１０の全ての３つの屈折素子に関して同じである。共通基板に基づく実現の場合、等高線１６０―１は、例えば、基板の主表面の位置を示すことができる。
【００３８】
等高線１６０―２は、２つのビーム整形素子１１０―１、１１０―２の屈折素子１３０―１、１３０―２の最も高い位置の平面を示す。対応して、等高線１６０―２より上の等高線１６０―３は、第３のビーム整形素子１１０―３の屈折素子１３０―３の別の位置を示す。
【００３９】
換言すれば、ビーム整形素子１１０―３の種類は、屈折素子１３０の形状または実施態様に関してビーム整形素子１１０―１のそれとは異なる。ビーム整形素子１１０―２および１１０―３の種類を比較するときに、これらは、上ですでに述べたように、屈折素子１３０の実施態様に関してだけでなく、強度変調素子１２０の実施態様に関しても異なる。
【００４０】
このように、２つのビーム整形素子１１０―２、１１０―３の比較は、異なる光学特性を有する種類がいくつかの特徴に関して異なりうることを示す。上ですでに示したように、これらは、ビーム整形素子１１０の形状およびサイズ、屈折素子１３０からの強度変調素子１２０の間隔、各強度変調素子１２０の強度変調構造１２５の形状またはサイズ、屈折素子１３０の位置に対する強度変調構造１２５の位置、２つの隣接するビーム整形素子１１０の間のエッジ領域の実施態様、および、屈折素子の形状およびサイズである。
【００４１】
本発明の更なる実施形態が図２〜図１９に関連して説明され、それらの動作モードに関して述べられる前に、ここで、以下の同じまたは同様の参照番号が、同様または同じ構造、あるいは、同様または同じ機能特性を有する素子、対象物、および、構造に使用されることに留意されたい。対応して、本発明の異なる実施形態において、同じまたは同様の参照番号で示された素子、構造および対象物は、それらの正確な実施態様の詳細に関して、全く同じに、または、異なって実施されうる。これは、材料、寸法設計の選択、および、更には他のパラメータにも関連する。
【００４２】
換言すれば、本発明の異なる実施形態において、同じまたは同様の参照番号を有する対象物は、同一または同様の方法で、または、各パラメータの少なくとも一部に関して異なる方法で実施されうる。これは、記載の省略と不必要な繰り返しの回避を可能にする。
【００４３】
それに加えて、本記載内で、まとめている参照番号は、一実施形態の中で数回または異なる実施形態の中で数回出現している対象物、素子および構造に使用される。まとめている参照番号は、他の何も文脈または明示的な文から生じない限り、各構造、各対象物または各素子自体を示す。その一方で、特定の素子、対象物または特定の構造の特徴を説明するまたは述べるときに、各対象物に関連した参照番号は使用される。
【００４４】
図２は、第３のビーム整形素子１１０―３が示されていない点と、分離構造１６５が第１および第２のビーム整形素子１１０―１と１１０―２との間に組み込まれる点において、図１に示された実施形態とは基本的に異なっている本発明の更なる実施形態によるビーム整形器１００を示す。より正確には、分離構造１６５は、２つのビーム整形素子１１０間に導入された溝である。
【００４５】
図２に示されたビーム整形器１００は、例えばガラス基板または各放射に透過的な他の基板でありうる基板１７０に基づく。ガラス基板のほかに、光学的放射の場合、すなわち、光学的に可視範囲の波長に関して、しばしばこのスペクトル域のそれぞれの透過性を有する、電気的に絶縁単結晶または多結晶の基板、箔またはポリマー層が使用されうる。
【００４６】
強度変調素子１２０が、例えば薄層技術によって、基板１７０の裏面１８０に取り付けられ、構築される一方で、レンズ２００―１、２００―２は、チャネルごと又はビーム整形素子１１０ごとに、基板の表面１９０に取り付けられた。これらは、例えば、上記のマスタリング及び複製技術を使用して、つくられる。透明基板１７０の各領域に関して、レンズ２００は、屈折素子１３０を形成する。
【００４７】
分離構造１６５は、今、または、レンズ生成の前にすでに、各エッチング法によって２つのビーム整形素子１１０―１、１１０―２との間に導入されうる。図２に示されているように、分離構造１６５は、表面１９０から始まって拡張するが、裏面１８０には拡張しない。むしろ、基板領域２１０は、２つのビーム整形素子１１０の間にある状態を維持し、それは機械的にビーム整形器を安定させることに貢献することができる。特にこの点に関しては、これが強制的な特徴ではないことに留意する必要がある。このように、各プロセス制御およびビーム整形素子１１０の各二次元配置について、図２に示されるより、溝はまた、基板１７０に大幅に遠くにされうる。基本的に、他の安定手段がとられるとき、溝を基板１７０に完全に通させることもまた可能である。
【００４８】
さらに、分離材料またはより複雑な分離構造によって、さらに各溝１６５を充填する選択肢がある。例えば、一つ又はいくつかの層を図２に示された溝に入れることは可能であり、そして、それは各放射に反射又は吸収の効果を及ぼす。このことは、例えば、個々のビーム整形素子１１０の光収率を増やすために、又は、外部光の照射を削減する又は除去さえするために、互いに光学的に個々のビーム整形素子１１０を分離することを可能にする。
【００４９】
図３は、同じ種類の更なるビーム整形素子１１０―１’が第１のビーム整形素子１１０―１の左隣に配置されるという点で、および、第３のビーム整形素子１１０―３の代わりに、第２のビーム整形素子１１０―２と同じ種類のビーム整形素子１１０―２’が挿入される点で、基本的に図１に示された実施形態とは異なる本発明の一実施形態による更なるビーム整形器１００を示す。
【００５０】
換言すれば、図３は、多数のビーム整形素子の個々のビーム整形素子１１０が必ずしも異なる種類である必要がないという選択肢を示す。しかしながら、ただ複数の種類が存在するだけであり、ビーム整形素子１１０はそれぞれそれに属する。換言すれば、あらゆるビーム整形素子１１０は、それぞれの異なる光学特性を有する厳密に一つの種類のビーム整形素子に一般的には属するが、種類の数は、多くの場合、ビーム整形器１００のビーム整形素子１１０の数より少ない。
【００５１】
このように、本発明の実施形態によるビーム整形器１００は、基本的にいかなる拡張および形状も有する発光領域の複雑な放射特性又は複雑な放射プロファイルのコンパクトで効率的な生成を可能にする。ビーム整形素子１１０の種類の多数のありうる実施態様によって、ビーム整形器は、ほぼ全ての領域の放射プロファイルの効率的な生成のために実現されうる。
【００５２】
一方で、光源として、最後に発光する領域の横の拡張が実際の面光源のサイズにおおよそ対応する、面光源、すなわち、例えば有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）は、使用されうる。他方で、より小さい拡張を有する個々の光源または光源のアセンブリ、例えば、半導電の又は無機の発光ダイオードは、最後に発光する領域として使用されうる。陳述した光源のほかに、また、反射ハウジングに格納され、それ故、同様の放射条件を供給できるような光源が使用される。
【００５３】
0005531090.tif 000002
【００５４】
0005531090.tif 000003
【００５５】
本発明の実施形態に基づいて、図４は、以下でより詳細に述べられる本発明の一実施形態によるビーム整形器１００の形で、任意のカップリングアウト（ｃｏｕｐｌｉｎｇ―ｏｕｔ）構造および二次的光学素子によって単純な光源の例として有機ＬＥＤの複雑な放射特性を生成するための模式図を示す。図４は、例えば、ビーム装置２２０を機械的に安定させる又は保護する働きもできるカバー構造２３０を含むビーム装置２２０を示す。この種のカバー構造は、例えば、基板として、または、ハウジングの一部としても実施されうる。
【００５６】
更に、ビーム装置２２０は、基板２４０を含む。そして、それは、実際の有機発光ダイオードの基板であって、それ故、ＯＬＥＤ基板とも呼ばれる。層スタック２５０は、カバー構造２３０に面している面の基板２４０に取り付けられる。そして、それは実際の有機発光ダイオード、すなわち、光を生成するための機能的層構造を示す。対応して、この層スタック２５０は、ＯＬＥＤ層スタックとも呼ばれる。このような場合には、カバー構造２３０はまた、層スタック２５０を保護するためのカプセル化構造としても機能する。
【００５７】
本発明の他の実施形態において、ＯＬＥＤスタック２５０は、２つの基板２３０、２４０で「より低い」ものに取り付けられうる。このような場合には、２つの基板２３０、２４０は、それらの配置または機能に関して、それぞれ、インターエクスチェンジされる。ここで、ＯＬＥＤ層スタック２５０は、２つの基板間に依然として配置される（図４の基板２４０の「回転」もあり得る）。
【００５８】
層スタック２５０と反対向きに面した基板２４０の面に、任意のカップリングアウト構造２６０は、主要な光学素子として取り付けられる。基板２４０とは反対の面のカップリングアウト構造２６０上に、本発明の一実施形態によるビーム整形器１００は、含まれる。そして、それは、以下でより詳細に述べられる放射プロファイル（放射特性）を実現する。図４右下に示されたように、放射方向は、２つの角度ΘとΦで与えられ、デカルト座標系に関する角度を表している。
【００５９】
図４の右下に示された座標系のＸ軸およびＹ軸は、ＯＬＥＤ層構造２５０に平行な平面を表す。カバー構造２３０、基板２４０、カップリングアウト構造２６０およびビーム整形器１００の基本的平行性に基づいて、これらの２つの座標軸もまた、放射プロファイルを形成しているビームがビーム整形器１００を出る平面を示す。このように、ビーム整形器１００に関する位置についての情報は、各Ｘ座標およびＹ座標によっても示されうる。
【００６０】
それに加えて、図４の右下でも示される座標系は、Ｘ軸およびＹ軸に対して垂直になっており、それ故にまた、上に述べたビーム装置２２０の層および構造に対しても垂直になっているＺ軸を示す。いかなる方向２７０も、このように一方では、それがＺ軸で囲む角度Θによって、および、Ｘ軸及びＹ軸により定められた平面への方向２７０の射影２８０がＸ軸で囲む角度Φによって、説明されうる。
【００６１】
このように、方程式（１）による放射特性は、ビーム装置２２０の発光領域のあらゆる点が、ビーム整形器１００によって設定された、おそらくは異なる光ビーム角分布を含むことを意味する。図４は、２つの位置（Ｘ1，Ｙ1）および（Ｘ2，Ｙ2）の２つの異なる光線円錐２９０―１、２９０―２によるこの状況を示す。したがって、発光領域に直接のランダムな近視野およびランダムな遠視野分布の両方が、生成される。
【００６２】
0005531090.tif 000004
【００６３】
0005531090.tif 000005
【００６４】
放射は、ここで、０°と９０°の間のΘ間の全ての極角のために一般的に生じさせられる。
【００６５】
このように、あらゆる放射特性または放射プロファイルを生成するために、潜在的付加的なカップリングアウト光学素子を有する光学ビーム整形器１００が望ましい。全体の光装置又はビーム装置２２０をできる限りコンパクトに保つために、かさの高い光学素子によって有機発光ダイオードなどの幾つかの面光源の薄さの利点を無効にしないようにするために、ビーム整形光学素子、すなわち、ビーム整形器１００およびおそらくは含まれるカップリングアウト光学素子２６０が、好ましくは５ｍｍ、２ｍｍまたは１ｍｍ以下のできる限り小さい厚みである面光源自体とおおよそ同じ寸法を有し、そして、その面光源に直接又はその前に取り付けられることが望ましい。
【００６６】
エタンデュー（ｅｔｅｎｄｕｅ）という物理の保存則のため、この種のビーム整形が、放射された全体のパワーの比較的大きい損失をもって得られうるしかないことは、光学素子のこの寸法設計から得られる。このように、それらがおおよそで設計されるときに、本発明の実施形態によるビーム整形器１００は、必要であれば任意のカップリングアウト構造２６０を組み込むことによって、できるだけ低い外来の又は寄生の光の割合で、ターゲット分布の範囲内に強度増加を依然として実現できる。
【００６７】
特定の放射特性を有する発光領域を生成するために、その発光領域より小さい寸法を有する光源または光源のアセンブリは、使用されうる。この例が、無機の発光ダイオード、すなわち、例えば半導体発光ダイオードである。ここで、それは、しばしば、特定の放射特性、例えば光学素子を有さない無機の発光ダイオードの準ランバート（ｑｕａｓｉ−ｌａｍｂｅｒｔｉａｎ）挙動を有する。所定のランダムな放射特性を有する発光領域を実現するために、光学配置の使用は、光源の光を発光領域のサイズに分配し、光の均質化を生じさせ、ビーム整形、すなわち、方程式（１）による出力密度を調節することを可能にすることが、しばしば望まれる。しばしば所望であるように、薄い光学素子厚み幅を有する簡素でコンパクトな配置は、例えば、図５に示される。
【００６８】
図５は、図４に示されるビーム装置２２０とは違って、個々の光源３１０の複数またはアセンブリを含んでいる光源装置３００に基づく更なるビーム装置２２０を示す。これらの光源３１０は、例えば、共通基板で実施された個々の無機の発光ダイオード（例えば半導体発光ダイオード）でありえる。また、個々の又は更なる個々の光源は、もっと先で説明されるように、共通ハウジングに格納されうる。簡単化の目的のために、図５は、光源配置３００の簡略形を示す。ここでは、ただ２つの個々の光源３１０のみが前の領域においてこのように強調される。
【００６９】
ビーム整形器１００は、本発明の一実施形態による光源装置３００上の光源３１０のビーム方向に配置される。ビーム整形器１００はまた、各出口領域を含み、そこから、ビームは、ビーム整形器１００で決定された放射特性を有して出ていく。図４における図と類似して、図５は、さらにまた、ビーム整形器１００の各表面に２つの異なる位置のための２つの光線円錐２９０を示す。そして、それはＸ軸およびＹ軸上のそれらの座標によって特徴づけられる。さらにまた図５の右下に示された座標系は、図４に示されたものに相当する。
【００７０】
換言すれば、図５は、光源３１０のアセンブリに基づいたランダムな放射特性を生成するための模式図を示す。特定の実施態様に応じて、個々の光源３１０は、反射ハウジング３２０において任意選択で取り入れられうる。反射ハウジングの代わりに、他の、例えば吸収ハウジングは、当然使用されうる。しかし、それは、面領域で光源装置３００を出ることを求める放射された光線の「再利用」を可能にしないだろう。
【００７１】
更なるカップリングアウト構造２６０が実際に実施されるかどうかの事実とは独立して、ビーム整形器１００は二次的光学素子（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ  ｏｐｔｉｃｓ）ともしばしば呼ばれる。この記述は、技術的に必要であるというよりはむしろ歴史的に根拠をおく。というのも、本発明の一実施形態によるビーム整形器の特定の実施態様に応じて、カップリングアウト構造２６０または更なるビーム整形光学素子の実施態様は省略されうるからであり、そのことはもっと先で示される。
【００７２】
以下で、本発明の実施形態によるビーム整形器１００の更なる実施形態は、説明される。ここで、「モジュラ記述」は、使用される。ビーム整形器１００の異なる詳細は特に図６〜図８に関して説明される。同上は、製造および幾何学の考慮の間のプロセス制御の各一般的要求事項が考慮される限り、本発明の異なる実施形態の範囲内で任意で結合されうる。
【００７３】
本発明の一実施形態によるビーム整形器１００は、一般的に一次元的に、または、二次元的に配置された、単一チャネルとも呼ばれる、放射整形素子１１０の大きなアセンブリに基づく。これらの単一チャネル１１０の各々は、一般的に、画像側に配置されたカスタムメードの屈折素子１３０および各強度変調素子１２０を含む。異なる実施形態において、例えば、同上は、反射又は吸収アパーチャ、または、さらに光源側に配置された反射アパーチャと屈折素子の方向に配置された吸収アパーチャを含みうる。同上は、例えば、各ビーム整形器１００の底面に、すなわち、光源側に、配置されうる又は取り付けられうる。ここで、個々のアパーチャは、しばしば、１００μｍ以下、１０μｍ以下、または、１μｍ以下もの範囲における非常に小さい厚み幅を有する。
【００７４】
図１〜図３に関連してすでに説明されたこの基本構造は、ここで、ビーム整形素子の正確な実施態様に関する非常に大きい自由度にさらされている。図６は、詳細な画像ａ〜ｌにおいて、ビーム整形器１００の単一チャネル１１０の異なるあり得る基本構造を示す。
【００７５】
図６ａは、間隔層３３０を含んでいる屈折素子１３０を有する第１のビーム整形素子１１０を示す。そして、それは「スペーサ」とも呼ばれ、異なるビーム整形素子１１０の共通基板の一部でもありえる。屈折素子１３０の一部でもある、（半）球面レンズの形で、レンズ２００は、間隔層３３０に取り付けられる。
【００７６】
それに加えて、ビーム整形素子１１０は、強度変調構造１２５として各アパーチャ開口部を有するアパーチャとして実施される強度変調素子１２０を含む。ここで、アパーチャ１２０は、吸収アパーチャとして実施される。
【００７７】
図６ｂに示されたビーム整形素子１１０は、アパーチャ１２０の設計に関してだけ図６ａに示されたものと異なる。後者は、図６ｂに示されるビーム整形素子１１０の反射アパーチャとして実施される。
【００７８】
図６ｃは、図６ａで示されたような吸収アパーチャの代わりに、反射および吸収アパーチャの両方が実施され、ともに強度変調素子１２０を形成することを特徴とするビーム整形素子１１０の更なる実施形態を示す。ここで、アパーチャの反射部分は、底面に取り付けられ、その一方で、吸収部分は屈折素子１３０に面する。
【００７９】
それ以外では、図６ａ〜図６ｃに示されるビーム整形素子１１０は、互いに異ならない。それらは、例えば、それらが長方形または正方形のチャネル幾何学を含むこと、および、各屈折素子１３０が間隔、層３３０（スペーサ）にも取り付けられる、デッドゾーンを有するレンズを含むことという共通点を有する。個々のビーム整形素子１１０は、強度変調素子１２０として機能しているアパーチャに関してのみ異なる。これらの３つのバリエーションは、一方では、純粋に吸収アパーチャ（図６ａ）、純粋に反射アパーチャ（図６ｂ）または吸収／反射の複合アパーチャ（図６ｃ）を示す。ここで、図６ｃに示されるバージョン、または、他の強度変調層を実施することに関して層シーケンスを反転させる選択肢も基本的にはある。
【００８０】
図６ｄは、図６ａ〜図６ｃにすでに示されたような長方形または正方形のチャネル幾何学を有する更なるビーム整形素子１１０を示す。ここで、図６ａ〜図６ｃに示されたものと違って、屈折素子１３０は、デッドゾーンを有しないレンズ２００を有する。
【００８１】
ここで、レンズのデッドゾーンは、領域の一部またはその底面に関してレンズ２００によってカバーされないが、底面としてビーム整形素子１１０に割り当てられる領域を意味する。屈折素子１３０が間隔層３３０または同様の層を含む場合、デッドゾーンまたはレンズのデッドゾーンは、間隔層３３０に取り付けられたレンズ２００がビーム整形素子１１０の間隔層３３０の部分を完全にはカバーしないときに、結果として図６に示された図において生じる。
【００８２】
図６ａ〜図６ｃに示されたビーム整形素子１１０とは対照的に、そのレンズ２００は、ビーム整形素子１１０に割り当てられることになっている一部に関して完全に間隔層３３０（スペーサ）をカバーする。このように、図６ｄに示された実施形態は、レンズのデッドゾーンを有さずレンズ２００を有する屈折素子１３０を有する実施形態である。
【００８３】
単に完全性の目的だけのために、図６ｄに示された実施形態に関しても、図６ａから図６ｃに関連して説明された強度変調素子１２０のバリエーションが、当然に実施されうる点にここで留意されたい。
【００８４】
図６ｅは、ビーム整形素子の底面に関してだけ図６ｂに示された実施形態とは異なっている更なるビーム整形素子１１０を示す。このように、図６ｂに示された実施形態は、正方形または長方形のチャネル幾何学を含み、その一方で、図６ｅのビーム整形素子１１０は、それぞれ六角形のチャネル幾何学を含む。ここで、図６ｂに示される実施形態においても同様に、レンズ２００はデッドゾーンを有する球形または半球形レンズとして実施される。このことは、示された実施形態において、間隔層３３０が六角形の領域に関してビーム整形素子１１０に割り当てられなければならないことを意味する。
【００８５】
図６ｆは、単にレンズ２００がレンズのデッドゾーンなしで実施されるという点においてのみ、ビーム整形素子６ｅと異なっているビーム整形素子１１０の実施形態を示す。換言すれば、図６ｆに示された実施形態において、ビーム整形素子１１０に割り当てられるレンズ２００によってカバーされない底面の部分は存在しない。
【００８６】
個々のビーム整形素子１１０への底面、例えば間隔層３３０の割り当ての問題は、図８に関連してより詳細に述べられる。同上は、個々の強度変調構造１２５の配置によって、すなわち、アパーチャの場合には、アパーチャ開口部の配置によって、しばしば与えられる。それより上に、本発明によるビーム整形器１００の利用できる底面の各区分もまた、当然、図２に既に示されたように、各分離構造を導入することによって生じさせられうる。かかる場合、例えば、ビーム整形素子１１０の各底面は、溝またはその他分離構造によってビーム整形器において物理的に実現されうる。
【００８７】
図６ｇは、ここで、デッドゾーンを有する球面レンズ２００の代わりに、間隔層３３０上にデッドゾーンを有する光学自由形状素子２００が六角形の幾何学上に屈折素子１３０として実施されるという点において、図6ｅに示されたビーム整形素子１１０と異なっているビーム整形素子１１０の更なる実施形態を示す。ここで、結果的に、ビーム整形素子１１０の底面領域に割り当てられることになっており、そして、光学自由形状素子２００によってカバーされない領域が、存在する。
【００８８】
これとは違って、図６ｈは、六角形のチャネル幾何学、および、図６ｇに示されたレンズと違って、デッドゾーンを含まない自由形状技術におけるレンズ２００を有する更なるビーム整形素子１１０を示す。換言すれば、図６ｈの光学自由形状素子２００は、ビーム整形素子１１０に割り当て可能な底面を完全にカバーする。
【００８９】
図６ｉは、図６ｅに示されたものと非常に類似したビーム整形素子１１０の更なる実施形態を示す。より詳細に、図６ｉに示されたビーム整形素子１１０は、ビーム整形素子１１０が屈折素子１３０とは反対向きの面の強度変調素子１２０に接している更なる層３４０を含むという点においてのみ、図６ｅに示されたそれとは異なる。これは、例えば、安定度のために、間隔を調整するために、または、生産技術の理由のために、さらに導入された基板でありうる。それは、ビーム装置２２０への完成されたアセンブリにおいて、強度変調素子１２０と実際の光源との間に位置する。更なる層３４０は、例えば、カップリングアウト構造２６０の一部でもありえる。特定の実施態様に応じて、放射の各スペクトル域において透過的でもあるように更なる層３４０を設計することは、望ましくありえる。しかしながら、これは、強制的な必須条件ではない。というのも、例えば、アパーチャ開口部に対応するチャネルが更なる層３４０に導入されることもあるからである。
【００９０】
図６ｊは、図６ｈに示されたそれに本質的に対応するビーム整形素子１１０の更なる実施形態を示す。同上は、図６ｉに示されたビーム整形素子１１０に関する場合と同様に、単に更なる層３４０が屈折素子１３０とは反対向きの強度変調素子１２０の面に取り付けられたという点においてのみ異なる。換言すれば、図６ｉおよび図６ｊは、それぞれ、付加的な基板または底面に取り付けられた更なる層３４０を有するビーム整形素子１１０を示す。ここで、図６ｉは、屈折素子１３０の範囲内の半球形レンズに基づいており、その一方で、ビーム整形素子１１０においては、光学自由形状素子が、屈折素子１３０の範囲内で実施される。
【００９１】
図６ｋは、更に、少なくとも、ビーム整形素子１１０がこの場合に長手方向に伸びている底面を有するという点において、上で示したビーム整形素子と異なっているビーム整形素子１１０の更なる実施形態を示す。さらにまた、屈折素子１３０は、レンズ２００が取り付けられる間隔層３３０を含む。同上は、間隔層３３０とじかに接している凸状の屈折域および平面屈折域を有する円柱レンズまたは半円柱レンズである。強度変調素子１２０は、強度変調構造１２５としてより複雑なアパーチャ開口部を有する長手方向に伸びているアパーチャとして、対応して実施される。ビーム整形素子１１０は、伝達方向に対して垂直な多数の各幅を含んでいる優先方向に沿った長さを有することができる。しばしば、この種の各長さは、各幅と比較して、５倍以上、１０倍以上、２０倍以上、または、５０倍以上も長い。このために、各ビーム整形素子１１０は、長手方向に伸びている各アパーチャ幾何学を有する一次元のレンズまたは円柱レンズと呼ばれもする。
【００９２】
図６ｌは、最後に、更なる実施形態として、多角形チャネル幾何学を含んでいるビーム整形素子１１０を示す。ここで、さらにまた、屈折素子１３０の範囲内で、光学自由形状素子２００は、間隔層３３０（スペーサ）上のデッドゾーンによって実施される。
【００９３】
上ですでに説明されたように、図６において示されたビーム整形素子１１０の異なる実施形態は、単にありうる実施態様の小部分を示すだけである。各ビーム整形素子は、ビーム整形器の異なる実施態様において底面およびサイズに関して有意に異なりうる。また個々のビーム整形器の範囲内でも同様である。長方形又は正方形の底面のほかに、六角形、多角形または、不規則な形状の底面もまた、可能である。また、優先方向が各構造の多数の（例えば少なくとも５倍の）幅を含む一次元の構造は可能である。実寸に関しても、個々のビーム整形素子は、ビーム整形器ごとに、および、異なる種類の個々のビーム整形器に関して非常に異なりうる。
【００９４】
ビーム整形素子１１０、すなわち、単一チャネル１１０のための典型的サイズは、おおよそ１０μｍから１０ｍｍの範囲にある。換言すれば、異なるビーム整形素子１１０は、３桁分、サイズに関して異なりうる。本発明の実施形態のビーム整形器１００が意図される特定のアプリケーションに応じて、傾向として、１０μｍと１００μｍの間の範囲の特徴的なサイズを有するより小さいビーム整形素子であるが、また、１００μｍ以上のサイズを有するより大きなビーム整形素子も、実施されうる。
【００９５】
ありえる材料の選択に関して、多数の異なる実施態様の変形例は、利用可能である。例えば、透過的な有機物質の、例えばレンズ２００に関して、完全に又は部分的にだけ、屈折素子１３０をつくる選択肢がある。この目的のために、異なるポリマーまたは他の有機物質は、使用されうる。基本的に、結晶質のおよび／または無機の材料を使用する選択肢もある。
【００９６】
強度変調素子１２０に関して、各反射アパーチャまたは強度変調構造１２５は、金属（例えばアルミニウム）、誘電性ミラーシステム、拡散的に反射する材料（例えば硫酸バリウム）または、上記材料の組み合わせからつくられうる。吸収強度変調構造１２５に関して、同上はまた、吸収ポリマー、ポリマーおよび他の吸収物質の混成、黒クロムまたはその他の材料から作り出されうる。
【００９７】
それに加えて、すでに簡単に前述したように、アプリケーションに応じて、凹所（空気）の形でアパーチャ開口部または他の強度変調構造１２５を実施する、または、それらを適当な透過材料で満たすという選択肢がある。透過材料で満たす場合、これは、屈折率に関する不連続が回避されうる又は少なくとも削減されうるように、例えば、屈折素子のために使用された同一材料によって遂行されうる。
【００９８】
それに加えて、図６ｉおよび図６ｊに示されているように、透明基板にビーム整形素子（単一チャネル）のアセンブリを用意する選択肢がある。
【００９９】
異なるパラメータ、幾何学およびバリエーションに関して、ビーム整形素子１１０の範囲内の基本的にいかなる位置でのいかなる形状又は形で、アパーチャ開口部または強度変調構造１２５をつくる選択肢が基本的にはある。更に、屈折素子１３０は、例えば、図６ａ〜図６ｆに示されるように、球面又は非球面レンズを含みうる。または、図６ｇ、図６ｈ、図６ｊ、図６ｌに示されているように、自由形状素子も有しうる。任意選択で、屈折素子１３０は、各スペーサ層３３０を含みうる。
【０１００】
このように、屈折素子１３０に関して、デッドゾーン有する又は有さない球面又は非球面レンズとしてレンズ２００を実施するという選択肢がある。また、一次元のビーム整形素子１１０の場合、各円柱レンズを供給するだけでなく、デッドゾーンを有する又は有さない光学自由形状素子を実施する選択肢がある。特定の実施態様に応じて、さらに、間隔層３３０を供給する、または、同上を実施しない選択肢がある。
【０１０１】
強度変調素子１２０に関して、強度変調構造１２５は、吸収、反射、または、上記の名前の挙がった材料の組み合わせに基づいて定義されうる。強度変調構造１２５の形状、形またはサイズは、特定の実施態様を可能にする基本的な要求事項の中で、基本的に自由に決定されうる。任意選択で、加えて、更なる層は、例えば透明基板の形で、光源側に供給されうる。すなわち、屈折素子１３０の反対の向きの面の強度変調素子１２０とは異なっている。
【０１０２】
それに加えて、できるだけ大きいバルク係数を得るために、レンズまたは自由形状２００にチャネル全体またはビーム整形素子全体をカバーさせる、または、できるだけ小さいデッドゾーンを得ることが可能であるために割り当てられた底面を設計する選択肢がある。レンズ２００の底面は、こうして、例えば、図６ａから図６ｌにおいて特に示されるように、円、正方形、六角形、多角形、さらに不規則な方法で形作られうる。
【０１０３】
ビーム整形素子１１０または単一チャネル１１０の光学的および構造的特性は、両方とも同一でありえて、そして、ビーム整形器１００のビーム整形素子１１０の多数のビーム整形素子１１０のグループに関して異なりうる。ここで、あらゆるビーム整形素子が、素子ごとに、すなわち、チャネルごとに変化すること、または、いくつかのビーム整形素子が同じ光学特性を有する同じ種類に属することの両方が可能である。第１の場合、種類の数は、ビーム整形器のビーム整形素子の数に対応するであろうし、その一方で、第２の場合、異なる種類の数は、ビーム整形素子１１０の数の下にとどまる。
【０１０４】
このように、図７ａは、図６ｅに示すように、ビーム整形素子１１０に基づいて、各光チャネルを有する同一又は同等の種類に属しているビーム整形素子１１０のグループの部分を示す。対照的に、図７ｂは、屈折素子１３０に関しては図６ｅに示されたビーム整形素子１１０とは異なっていないが、異なるアパーチャの形で異なる強度変調素子１２０を含むビーム整形素子１１０の各配置を示す。ここで、異なる形状（例えば強度変調構造１２５―１および１２５―３）だけでなく、強度変調素子の範囲内での個々の強度変調構造の位置（例えば強度変調構造１２５―１、１２５―２の異なる位置）もどちらも異なる。このように、図７は、六角形のチャネル幾何学を有するビーム整形器１００の部分を示す。ここで、その一部分である図ａにおいては、同じチャネル特性が、そして、その一部分である図ｂにおいては、異なるチャネル特性が、主である。
【０１０５】
異なる種類の光学特性は、例えば、ビーム整形素子１１０の異なるサイズまたは形状、アパーチャ開口部の形状または形態、各チャネルにおけるアパーチャ開口部の位置、または、屈折素子の形状またはサイズによって生じうる。
【０１０６】
ビーム整形器１００の中の個々のビーム整形素子１１０の配置に関して、複数の異なる選択肢が生じ、そのことは、部分的にだけ以下で説明される。例えば、同じチャネルの断面領域が存在する場合、同じチャネル形状およびチャネルサイズが存在する場合、単一チャネルまたはビーム整形素子１１０は、互いに規則的に配置されうる。二次元の配置の場合、例えば、正方形、長方形または六角形の配置は、選択されうる。一次元の配置の場合、ストライプの配置に個々のビーム整形素子１１０を位置付けるという選択肢がある。これは例として図８ａから図８ｄにおいて示される。
【０１０７】
図８ａは、正方対称性を有する全体のビーム整形器１００のための個々のビーム整形素子１１０の第１の配置選択肢を示す。図８ａは、１６個のビーム整形素子１１０―１から１１０―１６の正方形の配置を示す。ここで、各行の最初および最後は参照番号によって示される。
【０１０８】
図８ｂはまた、１６個のビーム整形素子１１０―１から１１０―１６の図８ａの配置と非常に類似した対応する配置を示す。しかし、ここで、個々のビーム整形素子１１０は、正方形の底面を有する。その結果、また、全体の配置は各正方対称性または底面を示す。図８ａおよび図８ｂの場合において、基礎をなす基板またはキャリアサイズへの配置の適合は、可能である。
【０１０９】
図８ｃは、例えば図６ｋに示されるように、一次元のビーム整形素子１１０のあり得る配置を示す。図８ｃの配置は、それらの優先方向に対して垂直な方向に並べて配置された５本の線状の又は一次元のビーム整形素子１１０―１から１１０―５を含む。換言すれば、図８ｃは、ビーム整形素子１１０のストライプ形の配置を示す。
【０１１０】
図８ｄは、例えば、図６ｅから図６ｊにおいても示されるように、六角形のビーム整形素子１１０の各六方対称性を有する六角形の配置を示す。図８ｄの配置は、本場合において、８個のビーム整形素子１１０―１から１１０―８を含むが、より大きい又はより小さいようにも明らかに実施されうる。
【０１１１】
異なるチャネル形状およびチャネルサイズとなりうる異なるチャネル断面領域の場合において、不規則な配置は、図８ｅおよび図８ｆに示されるように、都合が良いこともある。このように、例えばそれぞれの不規則な配置による偽のモアレ効果を最小化する選択肢がある。また、個々のビーム整形素子１１０の異なるチャネル断面領域については、規則的な配置と比較して、より高い領域利用率を得ることが可能でありえる。更に、入力強度が空間的な方法で対応して変化されうる場合、光強度は異なるピクセルに制御されうるという選択肢がある。
【０１１２】
図８ｅは、このように、不規則な多角形の外周縁を有する１３個のビーム整形素子１１０―１から１１０―１３の配置を示す。対照的に、図８ｆは、その境界が不規則であるが連続的に微分可能な曲線によって与えられる、１５個の異なるビーム整形素子１１０―１から１１０―１５のあり得る配置を示す。
【０１１３】
もちろん、図８に示されるもの以外の他の幾何学および他の幾何学的配置は、使用されうる。このように、各配置は、サイズに関して上部又は底部の方へ制限がないだけでなく、個々のビーム整形素子１１０の個々の配置に関しても制限がない。むしろ、できるだけ最適で、使用目的に適合される放射プロファイルを可能にするビーム整形器全体の個々のビーム整形素子１１０の分布に関して、本発明の一実施形態による各ビーム整形器１００の設計およびレイアウトにおいて、自由度は大きい。
【０１１４】
本発明の実施形態によるビーム整形器の基板又はキャリアの利用可能なスペースを個々のビーム整形素子に分割することは、例えば、アパーチャまたはアパーチャ開口部１２５を配置することによって、レンズ２００を配置することによって、または、さらには分離構造１６５を実施することによっても、可能であり得る。後者の場合において、一般的に構造的に一定の分割が存在する一方で、単にアパーチャ開口部１２５を配置することによって遂行されるだけのビーム整形素子１１０の分割は、明瞭でないかもしれない。しかし、多くの場合、チャネル領域の明白な割り当ては生じる。
【０１１５】
完全なビーム装置２２０の製造に関して、例えば、図４および図５においてすでに示されたように、すなわち、光源およびビーム整形器を組み合わせてビーム装置にする選択肢に関して、全体の素子が面光源に、または、各反射ハウジングにどのように取り付けられるかについて異なる選択肢がある。同上は、図９ａ、図４および図９ｂに関連してより詳細に述べられる。
【０１１６】
図４ａは、ビーム整形器１００が付加的なカップリングアウト光学素子２６０（例えばいわゆるピラミッドアレイ）を有する面光源２５０に直接取り付けられるすでにバリエーションを示した。ここで、一般的に、（図４に示された）空気ギャップ３５０は、カップリングアウト光学素子２６０およびビーム整形器１００との間に形成される。
【０１１７】
これとは対照的に、図９ａは、図４に非常に類似した面光源上にビーム整形器を取り付ける選択肢を示す。図９ａはまた、図９ａに示されるビーム装置２２０がカップリングアウト構造２６０を含まないという点において、実質的に図４のビーム整形器２２０と異なっているビーム装置２２０を示す。本発明の一実施形態によるビーム整形器１００は、これとは違い、ＯＬＥＤ基板２４０に直接取り付けられ、その結果、空気ギャップ３５０は、ＯＬＥＤ基板２４０およびビーム整形器１００との間に形成される。換言すれば、空気ギャップが光源またはその基板２４０とビーム整形器１００との間に存在するように、ビーム整形器１００は、一般的に面光源２５０に直接取り付けられる。
【０１１８】
このように、図９ａおよび図４のビーム装置２２０の間には、図９ａに示されたビーム装置２２０において、空気ギャップ３５０が光源とビーム整形器の間に存在し、その一方で、カップリングアウト構造２６０の形で基板カップリングアウト光学素子は存在しないという点において有意な違いがある。しかしながら、図４に示されたビーム装置２２０において、同上は、空気ギャップ３５０が、ビーム整形器１００と基板カップリングアウト光学素子又はカップリングアウト構造２６０との間にあることを特徴として、存在する。
【０１１９】
本発明の一実施形態によるビーム整形器１００に基づいたビーム装置２２０を供給する他の選択肢は、光源基板上の屈折率整合方法で面光源上にビーム整形器１００を取り付けることである。これは、例えば、屈折率整合接触材料（例えば接着剤）によって遂行される。ここで、屈折率整合接触材料によって、空気ギャップは、光源および関連する基板２４０およびビーム整形器１００の間に存在しない。
【０１２０】
この状況は、図９ｂに示される。図９ｂの図は、実質的に図９ａのそれに、または、さらには図４のそれに対応する。そのため、詳細な説明はここで省略されうる。図９ｂに示されたビーム装置２２０は、図９ａに示されたものとは、ここでは、光源またはＯＬＥＤ基板２４０とビーム形成器１００との間の空気ギャップの代わりに、ビーム整形器１００と面光源２５０のＯＬＥＤ基板２４０との間の空気ギャップの代わりに屈折率整合接触材料３６０として導入される点において、実質的に異なる。
【０１２１】
ビーム装置２２０の特定の実施態様の場合に、屈折率整合接触材料の使用と比較した空気ギャップ３５０の考慮がより良い、すなわち、より望ましい結果を導きうるかの問題に関して、このことから生じる物理的意味は考慮されなければならない。上ですでに説明されたように、各面光源２５０または関連する基板２４０上にビーム整形器１００を取り付けるための異なる選択肢がある。
【０１２２】
0005531090.tif 000006
【０１２３】
カップリングアウト光学素子が面光源２５０（例えば図９ａに示された有機発光ダイオードの基板構造２４０）上に存在しないという事実を考慮すると、カップリングアウト光学素子なしで面光源を出ていくその光だけが使用されうる。これは、光の使用量の低減に結びつく。しかし、カップリングアウト光学素子なしでの面光源の反射率は、この種のカップリングアウト構造を用いるよりもしばしば高い。そのため、ビーム整形器および面光源間の複数の光の反射による効率的な「再利用プロセス」は補償効果を有しうる。
【０１２４】
空気ギャップがカップリングアウト光学素子２６０およびビーム整形器１００との間に形成されることを特徴とする、ビーム整形器１００が付加的なカップリングアウト光学素子、例えばピラミッドアレイを有する面光源に取り付けられる図４において示された状況は、方程式（４）による光の最大角度発散に関して図９ａにおいて上で述べられた状況に関して異ならない。それ故、この状況においても、相対的にほとんど外部光は生じない。しかし、付加的なカップリングアウト光学素子２６０のため、より多くの光が面光源２５０から得られる。ここで、上記の異型と比較して、光の再利用プロセスは、おそらく効率は悪いであろう。
【０１２５】
空気ギャップが光源とビーム整形器との間に存在しないように、ビーム整形器１００が面光源に屈折率整合方法で取り付けられる図９ｂに示されたような場合には、ビーム整形器１００は、ビーム整形素子として、および、カップリングアウト素子として作用する。例えば、ビーム整形器１００が屈折率整合接着剤３６０によってＯＬＥＤ基板２４０に取り付けられる場合、ビーム整形器１００は面光源の光のより大きな部分を使用しうる。しかし、方程式（４）によってもはや制限されないビーム整形器のビームの発散角度のため、ビーム整形器は、ビームが隣接するレンズを通過するときに、外部光はより多くなるという効果を有する。
【０１２６】
換言すれば、ここで、おそらくより大きい発散角のため、強度変調構造１２５を通過する光は、間接的に、または、直接的に隣接するビーム整形素子１１０の屈折素子１３０に影響を与えうる。
【０１２７】
上で挙がったバリエーションのうちの１つの選択は、最終的に特定のアプリケーション要求事項に依存する多くのパラメータに依存する。
【０１２８】
更なる選択肢は、エッジミラーコーティングの実施態様である。完全に反射するハウジングに類似して、ビーム整形器１００と面光源２５０または関連する基板２４０の両方は、そのエッジにミラーコーティングを供給されうる。
【０１２９】
図１０ａは、各エッジミラーコーティングを含んでいる本発明の一実施形態によるビーム整形器１００を有するビーム装置２２０のこの種の実施形態を示す。図１０ａのビーム装置２２０は、基本的に、図４に示されたビーム装置に対応するが、ここで、ビーム装置２２０の側壁はエッジミラーコーティング層３７０によってコーティングされている。このことにより、エッジミラーコーティング層３７０がない場合は側面でビーム装置２２０を出ていくものであったビームは、ビーム装置２２０の内部へ反射で戻される。そして、それは、ビーム整形器１００を介した光の増加されたカップリングアウトに結びつく。
【０１３０】
図１０ｂは、本発明の実施形態によるビーム整形器１００を有するビーム装置２２０の更なる実施形態を示す。図１０ｂに示されたビーム装置２２０は、図９ａに示されたビーム装置である。ここで、側壁は、エッジミラーコーティング３７０でコーティングされている。図１０ａに示されたビーム装置２２０に類似して、このように、この場合においてもまた、少なくとも部分的に光が側面で出ていくことを妨げ、各光を反射させビーム装置２２０に戻す選択肢がある。
【０１３１】
図１０ｃは、面光源およびビーム整形器の各エッジミラーコーティングを有するビーム装置２２０の第３の実施形態を示す。図１０ｃに示されたビーム装置２２０は、図９ｂに示されたものに基本的に対応する。ここでもまた、ビーム装置２２０の側壁は、エッジミラーコーティング層３７０でコーティングされている。このことはまた、少なくとも部分的に、光または放射が側面で出ていくのを防ぐ。
【０１３２】
ビーム整形器が遠視野において所望の強度分布を生成する場合のために、近視野への遠視野の変換を実行する選択肢がある。任意選択で、例えばレンズアレイなどの更なる光学素子は、近視野分布へ遠視野分布を変換するために使用されうる。近視野分布は、近視野分布においては光分布が光源またはビーム整形器からの所定の間隔で定められ、生成されるという点において、遠視野分布とは異なる。
【０１３３】
より詳細にこのことを示すために、図１１は、図４に示されたビーム装置に基本的に対応するが、さらに、ＯＬＥＤ基板２４０とは反対の向きのビーム整形器１００の面上に変換選択肢３８０を含むビーム装置２２０を示す。変換素子３８０とも呼ばれる変換光学素子３８０は、遠視野から近視野へのイメージングの各変換を遂行する。変換光学素子３８０は、いわゆる二次的光学素子の一部としばしば呼ばれ、実際のイメージングを引き継ぐ。このように、本発明の一実施形態によるビーム整形器１００は、二次的光学素子の一部でもある。
【０１３４】
遠視野分布が、無限遠にある画面に基本的に「焦点合せされる」一方で、変換光学素子３８０は、所定の間隔３９０の範囲内に位置する、より近い画像領域４００にイメージングを遂行する。これは、例えば、ビーム整形器１００によって定められるように、画像領域４００に光分布４１０をもたらす。ここで、画像領域は基本的にいかなる方法でも形成されうる、すなわち、ビーム整形部分からの異なる間隔を含みうる。画像領域４００の１つの例は、例えば図１１において示されたような画面である。同上は、照射領域および照射平面のために適用され、照射ターゲットとも呼ばれる。
【０１３５】
各ビーム整形器１００を含むビーム装置２２０だけでなく、本発明の実施形態によるビーム整形器１００の動作モードは、抽象的な動作モードおよび特定の動作モードに基づいて説明される。
【０１３６】
抽象的な動作モードを説明するときに、光源によって照射された光の一部は、例えば、個々のビーム整形素子１１０のアパーチャ開口部の形で、強度変調構造１２５を直接通過する。吸収アパーチャだけについては、残存光部分は、完全に吸収される。反射アパーチャ部分が一般的に光源側に配置される反射アパーチャについては、残存光は、アパーチャおよび潜在的に反射する光源または反射するハウジングとの間の繰返しの反射によって少なくとも部分的に再利用される。その結果、各光は繰返し反射の後、アパーチャ開口部にたどり着く可能性を有する。強度変調素子を通過している光は、後の屈折素子によって適切な方法で最終的に修正される。
【０１３７】
これは、本発明の実施形態による異なる種類の２つのビーム整形素子１１０―１、１１０―２の配置を示す図１２に図式的に示される。ここで、ビーム整形素子１１０―１は、間隔層３３０―１のほか、光学自由形状素子２００―１を含む屈折素子１３０―１を有する。対照的に、ビーム整形素子（ビーム整形チャネル）１１０―２は、球形または半球形レンズ２００―２および間隔層３３０―１を有する屈折素子１３０―２を含む。２つの間隔層３３０―１および３３０―２は、例えば、共通の基板によって形成されうる。
【０１３８】
更に、両方のビーム整形素子１１０―１、１１０―２は、屈折素子１３０を向いている吸収アパーチャ層および屈折素子１３０とは反対を向いている反射アパーチャ層を含む強度変調素子１２０―１、１２０―２としてアパーチャを含む。それに加えて、図１２はまた、２つのビーム整形素子１１０―１、１１０―２のために、反射する面光源４２０の各部分を示す。
【０１３９】
光源４２０がここで第１の光ビーム４３０を発し、そして、同上が反射層の領域においてアパーチャ１２０―２にぶつかる場合、同上は、反射光源４２０へ反射され、そこからさらにまた反射される。ここで、第１の光ビーム４３０は、第２のビーム整形素子１１０―２の領域を出て、第１のビーム整形素子１１０―１の領域に達した。第１のビーム整形素子１１０―１の領域における反射光源４２０での反射によって、第１の光ビーム４３０は、アパーチャ開口部１２５―１を通って屈折素子１３０―１に反射される。そこで、それは、光学自由形状素子２００―１に衝突し、こうして第１のビーム整形素子１１０―１を出る。このように、第１の光ビーム４３０は、反射アパーチャおよび反射光源での繰返しの反射による光の再利用を示す。
【０１４０】
これとは対照的に、第２の光ビーム４４０は、光源４２０によって発されて、ある角度で第１のアパーチャ１２０―１のアパーチャ開口部１２５―１を貫通し、その結果、第２の光ビーム４４０は、第１のビーム整形素子１１０―１の領域を出る。次に、第２の光ビーム４４０は、両場合において全反射されるように、ある角度で２回、第２のビーム整形素子１１０―２の第２のレンズ２００―２の表面に衝突する。このことにより、第２の光ビーム４４０は、アパーチャ１２０―２の吸収アパーチャ層の方向に反射されて、同上により吸収される。第２の光ビーム４４０が、第１のビーム整形素子１１０―１のアパーチャ開口部を通過しうるが、各ビーム整形素子の光学自由形状素子２００―１は通過しないような角度で光源を出たという事実によって、第２の光ビーム４４０は、外部光とみなされなければならない。このように、この第２の光ビームは、吸収アパーチャによる外部光の可能な除去を示す。
【０１４１】
0005531090.tif 000007
【０１４２】
図１２に関連してすでに述べられたように、外部光の発生は、強度変調素子１２０の範囲内の吸収アパーチャまたは吸収層によって、最小化されうる、又は、完全に除去されうる。このように、一方では、光は、図１２に示されたように、屈折素子１３０で反射されうる、又は、全反射されうる。一方では、極端に斜めにビーム整形器を出る光は、隣接チャネルの屈折素子に衝突でき、最終的にビーム整形器に再度引き戻されうる。これは、図１２においてもまた示される。外部光となりうるこれらの光の寄与は、それらが吸収アパーチャに衝突するとき、ほとんど除去される。
【０１４３】
特定の動作モードに関して、本発明の実施形態によるビーム整形器の基本的に２つの異なる種類がある。第１のビーム整形の種類において、空間的光分布の光学イメージングは、屈折素子によって強度変調素子の後に遂行される。これは、一方では、ビーム整形器に対する有限間隔を有する所定の照射領域へのイメージングを含む。他方では、フーリエイメージング（Ｆｏｕｒｉｅｒ  ｉｍａｇｉｎｇ）、すなわち、角度分布への、それ故、遠視野への強度変調素子の後の空間的光分布の変換も可能である。この種類のビーム整形器は、両方の実現選択肢を示すために、「（フーリエ）イメージングビーム整形器」と呼ばれている。同上は、関連する変換処理「（フーリエ）イメージング」に適用される。
【０１４４】
第２のビーム整形タイプ、いわゆる自由形状ビーム整形器の場合において、自由形状は、屈折素子として使用され、そして、通常、空間的光分布の光学イメージングは、強度変調素子の後には遂行されない。任意選択で、この場合において、同上は、下流に取り付けられうる。
【０１４５】
（フーリエ）イメージングビーム整形器１００の場合において、屈折素子１３０は、凸状の球面又は非球面レンズ２００によって実質的に与えられる。そして、それは間隔層３３０に取り付けられる。そして、それはスペーサ層とも呼ばれる。レンズ２００は、およそアパーチャ幾何学の（フーリエ）イメージングを遂行する、すなわち、空間的な光分布は、強度変調素子１２０および強度変調構造１２５によって与えられるように、アパーチャ開口部の後で角度又は強度分布に変換される。換言すれば、フーリエイメージングビーム整形器１００において、レンズ２００は、空間的な光分布を遠視野分布に変換する。他方では、画像形成ビーム整形器において、空間的な光分布は、強度変調構造の後に、所定の画面または一般的な照射領域において強度分布に変換される。このように、チャネルインデックス（ｉ，ｋ）を有するあらゆるチャネルにおけるアパーチャ幾何学は、方程式（５）によって放射パターンの形状を決定する。
【０１４６】
こうして、円形アパーチャは、結果として円形遠視野となり、その一方で、三角形アパーチャは、それぞれ三角形遠視野を形成する。屈折素子１３０の光軸に対するアパーチャの各オフセットは、結果として光分布の偏向をもたらす。これは、図１３においてより詳細に示される。
【０１４７】
図１３は、六角形のチャネル幾何学を有する本発明の一実施形態による（フーリエ）イメージングビーム整形器１００を示す。ビーム整形器１００のあらゆるチャネル１１０は、画面、または、アパーチャ開口部の遠視野において、おおよそ１つの（フーリエ）画像を生成する。
【０１４８】
複数のビーム整形素子１１０は、アパーチャの幾何学の形状において、強度変調素子１２０と異なる。ビーム整形素子１１０―１は、Ａ形アパーチャ開口部１２５―１を含む。そして、それはアパーチャ開口部１２５―１を通った光の各経路における遠視野に各画像４５０―１に撮像される。対応して、ビーム整形素子１１０―２は、三日月形アパーチャ開口部１２５―２を含む。そして、対応して、それはレンズ２００―２によって遠視野において各画像４５０―２に変換される。類似して、ビーム整形素子１１０―３の場合において、円形アパーチャ開口部１２５―３は、レンズ２００―３によって円形画像４５０―３に変換される。
【０１４９】
これに加えて、図１３は、第４のビーム整形素子１１０―４の範囲内に、三日月形でもあるアパーチャ開口部１２５―４が各ビーム整形素子のレンズ２００―４の光軸４６０―４に関して横にオフセットされるという場合を示す。このことにより、アパーチャ開口部１２５―４の生成された画像４５０―４もまた、それに応じて光軸の延長から横に投射される。
【０１５０】
放射パターンの外側への強度低下のスチープネスと同様に、放射パターンまたは放射円錐の範囲内の光分布または光出力分布も、屈折素子１３０の透過関数で決定される。ここで、透過関数は、とりわけ、厚み幅レンズの結像誤差、レンズの非球面性および間隔層３３０の厚み幅（スペーサ層の厚み幅）、いわゆる焦点ぼけに依存する。このように、狭義の（フーリエ）イメージングは生じないが、透過関数によって修正された（フーリエ）画像は生じ、それによって、放射円錐の範囲内の強度分布はある程度制御されうる。修正された（フーリエ）画像は、特にチャネルごとに放射円錐を調整するだけでなく、この放射円錐において集光することもする。すなわち、強度増加は、集光によって生じる。
【０１５１】
間隔層３３０、すなわち、スペーサ層の厚み幅は、アパーチャが近軸レンズの焦点幅ｆ付近にあるように（フーリエイメージングビーム整形器）、または、レンズアパーチャ間隔が結像法則によって調整されるように（イメージングビーム整形器）、それぞれ急な強度低下を有するアパーチャの相対的に焦点合せされた画像のために、選択される必要がある。しかし、光源分布を強く分散している場合において、特定のチャネルのアパーチャを通過している光の比較的大きな部分は、隣接チャネルへ入ることになる。こうして、特定の量の外部光が生じる。
【０１５２】
外部光部分は、異なる方法により最小化されうる。例えば、外部光は、上記の吸収チャネル分離壁によって、部分的に抑制されうる。更に、より小さいレンズアパーチャ間隔又は屈折素子１３０のより小さい間隔は、強度変調素子１２０から、外部光部分を低減できる。より小さいレンズアパーチャ間隔によって、遠視野分布の増加された「ウォッシュアウト（ｗａｓｈｏｕｔ）」は生じる。これは、図１４において、より詳細に示される。
【０１５３】
図１４ａは、各レンズの近軸の焦点幅ｆの０．７倍に相当するアパーチャレンズ間隔を有する円形アパーチャ構造の（フーリエ）イメージングによって、円形の光分布のイメージングを示す。対応して、図１４ｂは、アパーチャレンズ間隔が、近軸の焦点幅の０．５倍を有するだけである各画像を示す。ここで、図１４ｂは、図１４ａにおける画像として、明白に、より「ウォッシュアウトされた」エッジ限界を示す。
【０１５４】
図１４は、強度変調素子１２０からレンズアパーチャ間隔または屈折素子１３０の間隔を変化させることによって、こうして、外部光の、および、遠視野分布の「ウォッシュアウト」の量が、特に、制御されえ、各アプリケーション要求事項に適用されうることを示す。近軸の焦点幅の約０．４倍から近軸の焦点幅ｆ自体までの範囲における間隔層３３０の厚み幅は、要件（０．４×ｆ〜１×ｆ）に対応する結果を供給する。
【０１５５】
0005531090.tif 000008
【０１５６】
これは、およそ半球構造を有するレンズが使用目的によっては好まれることを意味する。それにより、例えば、光のできるだけ小さい部分が隣接チャネルに入り、非常に斜めのビームおよびそれ故に隣接チャネルの光の特定部分が全反射によりビーム整形器に残り、任意の吸収アパーチャによって除去されることは成し遂げられうる。そうすれば、非常に斜めの外来の光ビームはビーム整形器に効果的に引き戻される。光源側で反射するアパーチャ、または、光源側で反射する強度変調構造及び素子を使用することによって、付加的に、強度強調を得る可能性がある。対照的に、単に吸収アパーチャだけまたは各吸収強度変調素子だけが使用される場合、アパーチャを通過している発散光は屈折の構造によって関連する受光角範囲または放射円錐に変えられる。しかし、微々たる光出力は、吸収によってイメージングに使用されない。換言すれば、集光の角発散が存在し、そうすると、（１−Ａarp／Ａcha）というオーダーにおける光出力が、吸収の結果として生じる。ここで、Ａarpは、アパーチャ開口部の面積を示し、Ａchaは、チャネルまたはビーム整形素子１１０のサイズを示す。
【０１５７】
光源側で反射するアパーチャおよび反射光源または反射するハウジングの光源を使用することによって、少なくともこの光の一部は、繰返し反射によって再利用される。このことにより、強度増加は、２つの効果、光の再利用および屈折素子による集光の組み合わせによって得られる。
【０１５８】
再利用プロセスの間の不完全な反射による、すなわち、１より小さい反射値（Ｒ＜１）による出力損失のほかに、さらに、光は、ビーム整形器および面光源のエッジを通過して、すなわち、例えば有機発光ダイオードの基板のエッジを通過して、望ましくない方向に進みうる。比較的小さい領域を有する面光源のために、この種の出力損失は、明確に有意な値とみなすことができる。
【０１５９】
横の長さＬを有する正方形の面光源およびビーム整形器および面光源の共通の高さＨのために、あらゆる反射において、およそ２Ｈ／Ｌのオーダーでエッジ損失が存在しうる。この種の損失を最小化するために、図１０ａから図１０ｃまでに関連してすでに説明されたように、ビーム整形器のおよび／または面光源のエッジミラーコーティングは確かに有効であり得る。換言すれば、完全に反射するハウジングに類似して、ビーム整形器および／または光源のエッジミラーコーティングは、逆の効果を有しうる。
【０１６０】
それに加えて、幅広い範囲において自由に幾何学をスケールするための選択肢がある。ランダムな一定のファクターによって、すべての幾何学パラメータ、すなわち、レンズ半径、チャネルサイズ、アパーチャパラメータおよび他のそれぞれのパラメータを変えるときに、減少の場合、各放射の波長がアパーチャ開口部のオーダーに達しない限り、ビーム整形器の光学効果は同じままである。このように、ビーム整形器の幾何学パラメータは、広い許容値の範囲内で全体として拡張性がある。１ミリメートル以下の範囲の最大寸法は、それぞれ個々の構造の容易な視認性を可能にするために、しばしば望まれる。
【０１６１】
以下に、本発明の実施形態によるビーム整形器が適用されうる異なるアプリケーションは説明される。これらは、例えば、ビーム整形を含むが、さらに、照射および信号伝達を含む。
【０１６２】
第１のアプリケーション例として、例えば、チャネルごとに整合される個々のビーム整形素子の異なる放射円錐を実施するという選択肢がある。個々のビーム整形素子の異なるパラメータおよび種類を系統的に調整することによって、例えば、図１３にすでに示されたように、チャネルごとに整合された光の放射パターンが得られうる。ここで、チャネルの種類のバリエーションまたはチャネルに基礎をなすパラメータは、チャネルごとに遂行されうる。また、チャネルは、特性値（チャネルごとのパラメータ・チャープ）によってランダムに、または、系統的に変化されうる、または、異なる領域に関して各バリエーションによって実施されうる。このことにより、放射パターンの形状のチャネルごとの調整および光偏向のチャネルごとの調整は、得られうる。同じチャネル幾何学を使用するときに、光分布のチャネルごとの離散化はほぼ光源の空間強さ分布から独立している遠視野パターンを可能にする。しかし、これは、単一チャネルの寸法が、光源分布の空間的な強度変化のための典型的な長さより小さいということを要求する。
【０１６３】
図１３およびそこに示されたビーム整形素子１１０―４に関連してすでに説明されたように、屈折レンズの光軸に対してアパーチャをオフセットすることによってビーム整形および光偏向を得るという選択肢がある。
【０１６４】
図１５ａおよび図１５ｂは、本発明の一実施形態によるビーム整形器１００の異なる部分の領域のためにこれを示す。図１５ａは、第１の種類の複数のビーム整形素子１１０を示し、その一方で、図１５ｂは、第２の種類の各ビーム整形素子１１０を示す。両方の種類は、図１５における第２の種類のビーム整形素子１１０のアパーチャ開口部１２５が図１５ａ及びｂに示されていない光軸に対してオフセットされている点において異なる。これは、第１の種類（図１５ａ）と比較して第２の種類のビーム整形素子９１０（図１５ｂ）において画像４５０の共通のオフセットをもたらす。
【０１６５】
換言すれば、２つの部分的な画像１５ａおよび１５ｂは、図に示されないあらゆるチャネルのレンズの光軸を通るアパーチャ開口部１２５のオフセットによって、光偏向およびビーム整形を組み合わせたものの効果を示す。単一チャネルの円錐は、遠い画像へと遠視野においてオーバーラップする。ここで、部分的な画像ａにおいて、放射は、レンズアパーチャによってビーム整形器に対して垂直にされて遂行され、その一方で、部分的な画像ｂにおいて、放射は、レンズアパーチャ・オフセットによってビーム整形器に対して斜めに遂行される。
【０１６６】
屈折レンズの光軸に対するアパーチャの一定のオフセットによって、ビーム整形および有効な光偏向は得られる。レンズアパーチャ・オフセットにおいて、レンズアパーチャ・センタリングにおいてよりも、多くの光が隣接チャネルに達する。したがって、外部光の生成を最小化するために、光偏向において、吸収アパーチャを使用することは、より適切であり得る。カップリングアウト構造として従来のプリズムアレイを用いた光偏向と比較して、この種のビーム整形器を用いた光偏向は、通常、より効率的であり、妨害光との関連は少ない。
【０１６７】
更なるアプリケーション例の中で、本発明の一実施形態によるビーム整形器はまた、定形の画面におけるビーム整形および集光の組み合わせのために使用されうる。特定のパラメータ変化またはパラメータ・チャープによって、個々の放射円錐への集光を得るという選択肢があるだけでなく、単一チャネルの放射円錐を、定まった間隔でオーバーラップさせることもできる。
【０１６８】
図１６は、図を単純化するために、単に７つのビーム整形素子１１０―１〜１１０―７だけが示される各ビーム整形器を示す。７つのビーム整形素子１１０―１〜１１０―７は、７つの異なる種類に属し、それらは、レンズアパーチャのオフセットのバリエーションまたはチャープによって異なる。
【０１６９】
より詳細にこれを説明するために、図１６は、光軸の投射路と、７つの図示されたビーム整形素子１１０の各々のための十字線４７０―１〜４７０―７によってアパーチャの平面の中に光軸の交点を示す。例えば、ビーム整形素子１１０―４のアパーチャ開口部１２５―４は、十字線４７０―４の中心にある。その一方で、第４のビーム整形素子１１０―４の位置からの空間的な間隔の増加と共に、関連する十字線４７０の中心からの各アパーチャ開口部１２５の間隔は増加する。
【０１７０】
このように、図１６は、すべてのビーム整形素子１１０の共通の画像４５０が位置する、所定の画面の同じ領域上への全ての光円錐の集中が可能であることを示す。ビーム整形器１００までの所定の距離に個々の光分布のオーバーラップを最終的にもたらす、チャネル１１０の中のアパーチャ開口部１２５の位置の特定のバリエーションは、任意選択で、少なくとも領域ごとに一定で、各ビーム整形素子１１０の位置の情報が記録された微分可能又は常に微分可能な関数的なコンテキスト（関数）によって、説明されうる。ビーム整形器１００の場合において、図１６に示されているように、この種の関数は、個々のビーム整形素子１１０に適用できるレンズ・イメージング法から生じる。ここで、レンズ・エラーまたは他の効果による修正は考慮されうる。
【０１７１】
図１６に示されたものと非常に類似した更なるアプリケーション例は、図１７に関連して以下に説明される。これは、異なる放射円錐をオーバーラップする又は重ね合わせることによって、遠視野又は近視野の分布の生成をすることに関係する。遠視野において、または、特定の画面において、異なるビーム整形素子からの光円錐の異なる形状および／またはサイズをオーバーラップすることによって、複雑な光分布は、系統的に生成されうる。
【０１７２】
図１７は、異なる種類に属している７つのビーム整形素子１１０―１〜１１０―７を有するビーム整形器１００を示す。ビーム整形素子１１０―１〜１１０―４は、主に、屈折素子１３０―１〜１３０―４または各レンズ２００―１〜２００―４に対する関連したアパーチャ開口部１２５―１〜１２５―４の位置によって、互いに異なる。ビーム整形器１００の構造と同様に、図１６に示されているように、異なるビーム整形素子１１０のビームが有限距離の画面の共通の点で交わり、そこでアパーチャ形状１２５に相当する画像又は部分的な画像４５０を生成するように、距離は変化する。
【０１７３】
しかしながら、それに加えて、ビーム整形器１００は、屈折素子１３０の位置に対するアパーチャ開口部１２５の位置に関して互いに異なる更なるビーム整形素子１１０―５〜１１０―７を含む。加えて、ビーム整形素子１１０のこのサブグループの種類はまた、アパーチャ開口部１２５の形状に関して異なる。ビーム整形素子１２５―１〜１２５―４が三日月形であって、こうしてそれぞれ三日月形画像４５０を生成する一方で、アパーチャ開口部１２５―５〜１２５―７は正方形の形状を有する。対応して、第２の部分的な画像４５０’は、それぞれアパーチャ開口部１２５の画像を示す画面において生じる。
【０１７４】
図１７に示された本発明の一実施形態によるビーム整形器１００は、遠視野において、および、定形の画面において、異なるビーム整形チャネル１１０の光分布をオーバーラップすることによって生成されうる強度曲線を有する複雑で、基本的にランダムな画像境界を可能にする。加えて、当然、異なる画面上に異なるビーム整形素子１１０を焦点合せする可能性もまたある。このように、例えば、本発明の一実施形態によるビーム整形器１００の中で、各々が異なる種類のビーム整形素子を含みうるビーム整形素子のグループは、異なる画面に画像を生成することができる。
【０１７５】
本発明の一実施形態によるビーム整形器の更なるアプリケーション例は、図１８に関連して示される。これは、例えば、字体を生成するために使用されうる同一のチャネルの異なる領域による光分布の生成に関係する。図１８に示されたような本発明の一実施形態によるビーム整形器１００は、このように同一のチャネルまたはビーム整形素子１１０の領域を含むことができる。ここで、異なる領域は、おそらく異なる形状および／または異なる偏向を有する異なる光分布を生成する。このように、図１８に示されたビーム整形器１００は、さらに、７つのビーム整形素子１１０―１〜１１０―７を含む。それらのビーム整形素子１１０―１〜１１０―４が第１の種類に属し、一方で、ビーム整形素子１１０―５〜１１０―７が第２の種類に属する。２つの種類は、アパーチャ開口部１２５―１〜１２５―７の形状に関して異なる。アパーチャ開口部１２５―１〜１２５―４がＯ形の形状を有する一方で、アパーチャ開口部１２５―５〜１２５―７は、Ａ形のアパーチャ開口部１２５を含む。対応して、ビーム整形素子１１０の第１のグループは、遠視野において「Ｏ」を生成し、一方、ビーム整形素子１１０の第２のグループは、遠視野において、「Ａ」を生成する。
【０１７６】
このことにより、例えば、面光源によって屈折素子１３０に対するアパーチャ開口部の位置のオフセットをそれぞれ変化させることによって、遠視野に又は画面に字体を生成することは可能である。もちろん、ビーム整形器１００のこの実施形態はまた、遠視野に又は所定の画面に文字体を生成することに制限されない。むしろ、例えばロゴまたはピクチャなどの他のいかなる複雑な図も生成されうる。
【０１７７】
上で説明された（フーリエ）イメージングビーム整形器のほかに、本発明の実施形態によるビーム整形器は、上で説明されたように自由形状ビーム整形器の形で実施されうる。ここで、屈折素子は、少なくとも部分的に対応する自由形状部分を含む。
【０１７８】
換言すれば、（フーリエ）イメージングビーム整形器と違って、少なくとも一つのビーム整形素子の屈折素子は、自由形状に基づいて実施される。このように、ビーム整形素子の屈折素子は、（フーリエ）イメージングビーム整形器と違って、アパーチャ開口部の後に、光分布のおおよその（フーリエ）画像を生成しない。（フーリエ）イメージングビーム整形器において、単に境界の形状および／またはあらゆるチャネルの放射円錐の偏向だけが、（フーリエ）イメージングによって、特に制御される。放射円錐の範囲内の強度分布のこの制御は、非球面性および焦点ぼけを修正することによってある程度可能である。しかし、自由形状を用いることで放射円錐における著しくランダムな分布が、得られうる。
【０１７９】
このように、自由形状を用いて、例えば、アパーチャ開口部の点を完全にランダムな強度分布に送ることは、可能である。これは、遠視野に、そして、照度ターゲットとも呼ばれるいかなる照射領域に適用する。チャネルの全体の分布は、それからアパーチャ開口部のすべての点の強度パターンの重ね合わせから生じる。
【０１８０】
より詳細にこれを説明するために、図１９は、自由形状に基づいた屈折素子１３０を示す。アパーチャ開口部１２５の１点４８０から始まって、図１９は、６つのビーム４９０―１〜４９０―６に基づいて、この１点４８０からのかなり自由に設計可能な放射円錐を生成するという選択肢を示す。
【０１８１】
この種の自由な形成ビーム整形器の動作モードは、それ故、特に、自由形状素子の自由な設計可能性に基づく。意図された構造サイズに応じて、異なる生産技術は、使用されうる。このように、例えば、光リソグラフィーによって、または、超高精度処理によって、十μｍから数百μｍの範囲における自由形状ビーム整形器の形状をつくることは可能である。また、いわゆるグレースケール電子ビーム・リソグラフィーによって各自由形状整形器の製造は可能である。より大きな構造（一般的には、５０μｍから始まる）の場合において、超精度処理は、マスタ生成のために使用されうる。複製は、例えばＵＶ整形、ホットスタンピング、射出成形および他の方法などの、上で挙がった複製技術によって可能である。
【０１８２】
（フーリエ）イメージングレンズに基づく上記の実施形態において、同上は、一般的に光学自由形状と交換もできる。ここで、単に用語だけに関して、自由形状の低い又は欠落した対称性のため、多くの場合、狭義の「光軸」が存在しないとみなさなければならない。対応して、本発明の実施形態による（フーリエ）イメージングビーム整形器のために上で挙がったポイントおよび記載は、したがって、本発明の実施形態による各自由形状ビーム整形器にもあてはまる。
【０１８３】
要約すると、本発明の実施形態によるビーム整形器は、チャネルごとの（フーリエ）イメージングまたは自由形状ビーム整形によって、発光領域の方程式（１）に従って、複雑な放射特性のコンパクトで効果的な生成を可能にする。このコンパクト構造は、本発明の実施形態によるビーム整形器が薄層技術に基づく薄い素子として作られうることだけをもたらさない。光源として、ここで、小さい寸法を有する面光源および光源は、小さい光源の反射するハウジングまたはアセンブリにおいて使用されうる。
【０１８４】
整形器の形での本発明の実施形態は、同上が、ほとんど全ての形および配置のアパーチャ開口部の、チャネルごとに離散化された（フーリエ）イメージング、または、チャネルごとに離散化された自由形状ビーム整形を可能にすることを共通に有する。
【０１８５】
「参照番号リスト」
１００  ビーム整形器
１１０  ビーム整形素子
１２０  強度変調素子
１２５  強度変調構造
１３０  屈折素子
１４０  エッジマーク
１５０  センターマーク
１６０  等高線
１６５  分離構造
１７０  基板
１８０  裏面
１９０  表面
２００  レンズ
２１０  基板平面
２２０  ビーム装置
２３０  カバー構造
２４０  基板
２５０  層構造
２６０  カップリングアウト構造
２７０  方向
２８０  射影
２９０  光線円錐
３００  光源アセンブリ
３１０  光源
３２０  ハウジング
３３０  間隔層
３４０  更なる層
３５０  空気ギャップ
３６０  屈折率整合接触材料
３７０  エッジミラーコーティング層
３８０  変換光学素子
３９０  所定の間隔
４００  画像領域
４１０  光分布
４２０  反射光源
４３０  第１の光ビーム
４４０  第２の光ビーム
４５０  画像
４６０  光軸
４７０  十字線
４８０  ポイント
４９０  ビーム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0005531090.tif 000013
【図６ａ】
0005531090.tif 000014
【図６ｂ】
0005531090.tif 000015
【図６ｃ】
0005531090.tif 000016
【図６ｄ】
0005531090.tif 000017
【図６ｅ】
0005531090.tif 000018
【図６ｆ】
0005531090.tif 000019
【図６ｇ】
0005531090.tif 000020
【図６ｈ】
0005531090.tif 000021
【図６ｉ】
0005531090.tif 000022
【図６ｊ】
0005531090.tif 000023
【図６ｋ】
0005531090.tif 000024
【図６ｌ】
0005531090.tif 000025
【図７】
0005531090.tif 000026
【図８】
0005531090.tif 000027
【図９ａ】
0005531090.tif 000028
【図９ｂ】
0005531090.tif 000029
【図１０ａ】
0005531090.tif 000030
【図１０ｂ】
0005531090.tif 000031
【図１０ｃ】
0005531090.tif 000032
【図１１】
0005531090.tif 000033
【図１２】
0005531090.tif 000034
【図１３】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図１４】
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